Векторная диаграмма системы электроснабжения

Рассмотрим простейшую схему СЭС, в которой генератор работает через трансформатор и линию на шины неизменного напряжения, т.е. на шины системы, мощность которой настолько велика по сравнению с мощностью генератора, что напряжение на ее шинах можно считать неизменным по амплитуде и фазе при любых режимах.

Рис. 1.2. Схема электропередачи и схема ее замещения

Векторная диаграмма для нормального режима работы этой электропередачи показана на рисунке 1.3,

где Е_q – ЭДС холостого хода синхронной машины (нет тока статора и соответственно реакции статора), данная ЭДС пропорциональна току ротора;

Е' – переходная ЭДС, обусловленная результирующим потокосцеплением, остается неизменной в первый момент при любом резком изменении режима, что связывает предшествующий режим с новым;

Е'_q - поперечная составляющая или проекция переходной ЭДС Е' на вектор Е_q остается неизменной в первый момент при любом резком изменении режима, при расчетах часто полагают Е'Е'_q;

δ - угол сдвига по фазе между синхронной ЭДС генератора Е_q и напряжением приемной системы U_c.

Угол δ - характеризует положение ротора в пространстве. Угол δ не может меняться скачком, и его изменения определяют относительные механические скорости.

Из векторной диаграммы (рис. 1.3) и схемы замещения (рис. 1.2) следует, что ЭДС Е_q и напряжение U_Г на зажимах синхронной машины связаны соотношением

E_q = U_Г + I·X_d, (1.1)

Рис. 1.3. Векторная диаграмма системы

а ЭДС синхронной машины Е_q и напряжение на шинах системы U_С связаны соотношением

E_q = U_С + I·X_РЕЗ, (1.2)

где I· - ток статора (ток нагрузки синхронной машины).

При заданной нагрузке синхронной машины (I·= соnst) напряжение на ее зажимах пропорционально ЭДС, значение которой зависит от тока возбуждения I_f. Следовательно, напряжение синхронных машин можно регулировать изменением тока возбуждения. На этом принципе основаны устройства АРВ, предназначенные для регулирования напряжения на зажимах синхронной машины.

При расчетах электромеханических переходных процессов используется схема замещения синхронной машины с переходной ЭДС Е', приложенной за переходным сопротивлением Х'_d.

Рис. 1.4. Схема замещения

Эта ЭДС Е' пропорциональна суммарному магнитному потоку, связанному с ротором. При всяком изменении режима результирующий магнитный поток генератора сначала остается неизменным, а затем плавно переходит к новому постоянному значению. Индуцируемая этим потоком ЭДС Е' так же, как и поток, в первый момент времени остается неизменной и сохраняет то же значение, которое было до изменения режима. Поэтому ЭДС Е' является связующей величиной при переходе от одного режима синхронной машины к другому, отчего ЭДС Е' и Х'_d получили название переходных величин.

Глава 2. СТАТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

Дата добавления: 2014-01-04